荞麦籽粒的压缩和剪切力学特性研究

荞麦籽粒的压缩和剪切力学特性是荞麦生产机械设计和研发的重要参考数据。为此,研究了含水率、加载速率、加载方向、荞麦品种等对荞麦籽粒的压缩和剪切特性的影响。结果表明:在籽粒含水率为13.5%～19.5%范围内,籽粒含水率、加载方式和荞麦品种对荞麦籽粒力学性能影响显著;随着含水率降低,压缩破碎负载增加,形变量减小,剪切力增加;荞麦籽粒具有明显的各向异性特征,横向加载比立向加载的压缩形变量小、压缩破碎负载大、压缩时间长;剪切力由大到小依次为横切、纵切、立切,剪切时间由短到长依次为纵切、横切、立切。西农9979籽粒抗压抗剪能力最强,其破碎负载、压缩形变量和剪切力也最大;甜荞1211的破碎负载和剪切力次之,压缩形变量最小;甜荞921的破碎负载和剪切力最小,压缩变形量再次之。同时,基于试验结果,对不同加载条件下破碎负载﹑压缩形变量和剪切力与籽粒含水率进行了拟合回归分析。     

北方荞麦薄层干燥特性的试验研究

为提高荞麦烘贮品质,改善荞麦因含水量较高而导致的收获后贮藏难度大,发生品质下降的问题。通过采用薄层干燥试验台,探求温度,风速及初始含水率对荞麦的干燥特性的影响,试验结果表明,当温度恒定时,风速越高,荞麦干燥速率越快;当风速恒定时,荞麦的含水率随温度升高呈下降趋势。使用薄层干燥试验台进行L_9(3~4)正交试验,探求不同干燥组合对荞麦发芽率的影响,得出最佳干燥工艺组合为干燥温度40℃,风速0.5 m/s,荞麦初始含水率25.95%。在该组合条件下,通过使用Matlab对干燥前后荞麦脱壳籽粒图像处理,显示其面积收缩率为0.15。该试验结果为荞麦深床干燥提供参考。     

我国荞麦机械化收获技术问题与思考

荞麦属于小宗杂粮作物,在我国高寒山区或丘陵地区种植面积大,但机械化收获水平较低,可用机型少,收获质量差。为提高我国荞麦机械化收获水平,本文介绍了我国荞麦种植的优势产区及机械化收获特性,剖析了机械化收获技术存在的问题,并针对性地提出了建议与对策。      

荞麦食品倍受青睐

荞麦具有独特的全天然营养保健价值和医用价值,被现代营养学家选誉为21世纪最有前途的绿色食品。目前,荞麦食品热已在国内外悄然兴起。我国研究开发的荞麦多维营养粉、荞麦天然营养保健酒、荞麦挂面、荞麦粉等系列产品,深受消费者青睐,并且俏销国际市场。日、美、法、加等国已将荞麦系列产品列入高级营养保健品,     

开发荞麦食品大有前途

开发荞麦食品大有前途荞麦营养丰富，具有药食兼用的效能，它含有大量的叶绿素、芦丁、烟酸等特异成份，具有降血脂、胆固醇，保护血管的作用，这是其它粮食作物无法比拟的．因此，在主食荞麦的地方，患高血压的极少．近年来，不少国家如日本、俄罗斯、朝鲜等都开发荞麦面...     

荞麦籽粒群摩擦力学特性研究

为减少荞麦籽粒在机械化作业过程中的摩擦损失,本文研究了荞麦籽粒群的摩擦力学特性。分别选取黑丰1号和榆荞4号为研究对象,研究不同品种、不同含水率的荞麦籽粒群与不同材料间的滑动摩擦因数,分析不同含水率的荞麦籽粒群休止角。结果表明:品种、含水率对荞麦籽粒群的滑动摩擦因数影响均显著,黑丰1号的滑动摩擦因数均大于榆荞4号;随含水率增加,荞麦籽粒群的滑动摩擦因数呈线性增大趋势。含水率对荞麦籽粒群休止角影响显著,随含水率增加,荞麦籽粒群的休止角近似线性增大,变化范围为27.98°～38.70°。荞麦籽粒群与不锈钢板、铝板两种材料间的滑动摩擦因数分别为:0.332～0.454、0.368～0.503;荞麦籽粒群与不锈钢板间滑动摩擦因数较铝板低。本研究为荞麦机械化作业装备的研制与优化提供理论依据。     

荞麦选种及高产栽培技术研究

<正>在甘肃地区荞麦作为重要的小杂粮作物,在栽种过程中做好选种工作和高产栽培技术的研究,对提高荞麦的种植效果和解决荞麦种植问题具有直接影响。鉴于荞麦的种植及生长特点,在荞麦选种过程中需要了解选种的要点以及栽培过程中的难点,采取科学栽培的方式做好选种和育苗,使荞麦在种植中能够提高种植质量,预防病虫害的发生,确保荞麦菜种植产量方面达标。     

基于EDEM的荞麦籽粒建模及振动筛分数值模拟

针对荞麦振动筛分设备设计中工作参数的确定对试验依赖性大,不同振动频率下设备筛分效果评价成本高、设备研发周期长的问题。根据荞麦籽粒形态特征,借助EDEM软件采用手动填充法建立荞麦籽粒的多球颗粒模型,根据荞麦筛分需求设计单层振动筛整机结构及筛孔参数,建立荞麦振动筛分离散元模型,并对振动筛在振动频率分别为3.5 Hz、4.5 Hz、5.5 Hz时的筛分过程进行数值模拟。结果表明：在筛面倾角、振动方向角、振幅相同的条件下,随着振动频率的增大,振动筛输送能力增加,同时筛上物收集箱中所包含未透筛的小颗粒数增加,15 s时筛上物收集箱内小颗粒占比分别为0%、0.86%、4.63%。当振动频率为5.5 Hz时,会造成筛分损失。综合分析,当振动频率为4.5 Hz时,振动筛作业效果较好。本研究可为荞麦生产、加工装备的研发中应用离散元模拟提供模型,也可为荞麦振动筛分设备的工作参数优化提供参考。     

荞麦物料特性及剥壳过程试验研究

针对荞麦在剥壳加工过程中,生产率受原料品种、饱满度等影响会发生变化,经常导致原料供应不足或过剩的问题。对不同品种、饱满度的荞麦分别测定其容重、休止角、滑动摩擦系数、内摩擦系数等物料特性参数,并进行方差分析明确品种、饱满度对荞麦物料特性的影响情况,并把不同品种、饱满度的荞麦喂入荞麦剥壳机组,进一步研究在荞麦剥壳过程中对流量变化以及一次剥壳率的影响,为提高荞麦剥壳加工效率,更好地改进荞麦剥壳机组提供理论依据。结果表明:品种的不同对内摩擦系数影响显著(P<0.05)、对休止角影响极显著(P<0.01),对其他参数及流量变化影响不显著,对一次剥壳率变化不明显;饱满度的不同对荞麦物料特性及流量变化的影响皆极显著(P<0.01),一次剥壳率随饱满度的增大而增大。     

脱硫石膏和磁化水对盐碱胁迫荞麦光合特性的影响

为探明荞麦光合作用对土壤盐碱胁迫下不同改良措施的响应特征与适应规律,设置盆栽试验,测定盐碱胁迫土壤采用脱硫石膏、磁化水改良处理后荞麦的光合光响应特征,分别采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和指数模型对荞麦叶片光响应曲线进行分析,确定了最优模型,并对不同处理下的荞麦光合特征参数进行了分析。结果表明：盐碱胁迫下,磁化水灌溉对荞麦的光合特征影响明显,荞麦净光合速率随脱硫石膏施用量的增大呈先增后减的趋势;非直角双曲线模型的模拟精度最高,可作为描述盐碱胁迫下荞麦叶片光响应曲线的最优模型;11t/hm2脱硫石膏施用量下的荞麦光合特征参数（暗呼吸速率、表观量子效率、最大净光合速率、光补偿点及光饱和点）显著高于其他处理,荞麦叶片对光强的适应能力增强,有利于促进荞麦积累有机物;磁化水灌溉对荞麦的光合光响应具有显著的促进作用。本研究可为寻求有效缓解盐碱胁迫对作物生长影响的调控方法提供参考。     

晋北地区荞麦质量安全控制技术

全面论述了荞麦种植过程中保障质量安全的措施,从种植环境条件、种子选择和处理、播种、田间管理、贮藏与监测等方面提出了荞麦生产的质量安全控制技术。从荞麦产前、产中以及产后各个环节全链条进行分析,保证各个过程的科学规范,才能有效地保障荞麦的质量安全。      

荞麦切流-横轴流双滚筒脱分试验研究

荞麦具有不同于普通谷物的收获特性，而两段式收获被认为是其最佳的机械化收获方式。目前，关于荞麦两段式捡拾收获的脱粒分离装置的试验研究鲜有报道。为此，在自行研制的切流-横轴流双滚筒捡拾收获试验平台上进行了荞麦的脱粒分离试验研究，即采用四因素三水平的正交试验，研究了荞麦籽粒含水率、喂入量、脱粒滚筒线速度和脱粒间隙对破碎率、含杂率、损失率和脱分功率等性能指标的影响规律。结果表明：影响荞麦脱粒分离性能的试验因素重要性次序依次为籽粒含水率、脱粒间隙、滚筒线速度及喂入量；荞麦两段式捡拾收获最优的脱粒分离作业参数为籽粒含水率20%、脱粒间隙35 mm、脱粒滚筒线速度17.27 m/s、喂入量1.2 kg/s;最优脱粒分离作业参数下脱出物中各类杂余占比较小，表明装置适用于荞麦两段式捡拾收获的脱粒分离作业。研究可为两段式荞麦捡拾收获机的脱粒分离装置研发提供理论支撑和试验支持，对荞麦产业的机械化发展具有重要意义。     

基于机器视觉的荞麦剥壳性能参数在线检测方法

针对荞麦剥壳时不能随原料种类变化而适时调整砂盘间隙和转速的问题,提出一种基于机器视觉的荞麦剥壳性能参数在线检测方法,为荞麦剥壳机自适应最优控制提供数据反馈。采集快速滑落的荞麦剥出物图像,使用带二阶拉普拉斯修正项的边缘自适应插值算法对图像插值重建;对重建的浅蓝色背景荞麦剥出物图像N(B-R)灰度变换之后进行背景分割;生成距离骨架图像并对其邻域极大值滤波提取种子点,使用分水岭算法对种子点标记后的距离图像进行粘连分割;采用交互式方法标注已粘连分割的荞麦籽粒,然后使用已标注的荞麦籽粒训练BP神经网络。在线试验中,处理和识别一幅包含897个籽粒的1 824像素×1 368像素图像耗时4. 79 s。未剥壳荞麦、整米和碎米的正确识别率分别为99. 7%、97. 2%和92. 6%。结果表明,本文在线检测方法得到的出米率能够反映荞麦剥壳机组的剥壳性能,可为荞麦剥壳加工的自适应最优控制和智能化提供有效基础数据。     

荞麦巧生芽菜

因荞麦芽中含膳食纤维,具有防止便秘的功能,同时荞麦芽中的芦丁能增强血管韧性,为高血压病患者首选保健蔬菜,因此深受欢迎。其生产技术如下: 一、品种 适合生产荞麦芽的品种主要有陕西荞麦、内蒙荞麦、日本荞麦等子粒较大的品种。 二、种子处理 播种前对种子进行清选,除去虫     

荞麦剥壳机组不同工况下能耗检测

为了理清荞麦米加工的耗能状况,设计制造了一套与目前荞麦米生产相当的荞麦剥壳机组。参考稻谷加工设备能耗检测方法,设计了荞麦剥壳机组的能耗检测试验方法。以Φ4.0~5.0mm粒径的荞麦作为试验材料,剥壳机料门开度、振动筛驱动转速和筛体形式为试验因素,荞麦米中的未分离率、碎米率为约束条件,检测荞麦剥壳机组的吨米耗电量。试验结果表明:荞麦剥壳机组在剥壳机料门开度为20mm、振动筛驱动转速为2 058 r/min时,吨米耗电量最小;吨米耗电量随荞麦粒径增大而减小;新筛体与原筛体相比,吨米耗电量降低4.3%,碎米率降低1.36%,未分离率降低0.72‰。研究表明:采用较优工作参数和新规格筛体可以提高荞麦剥壳机组生产效率,降低生产能耗。     

荞麦颗粒状冷水可溶淀粉的制备条件优化

以荞麦淀粉为原料,采用乙醇-碱溶液处理方法制备荞麦颗粒状冷水可溶淀粉,系统研究了乙醇体积分数、碱用量、反应温度和反应时间对颗粒状冷水可溶淀粉溶解度的影响,并对颗粒状冷水可溶淀粉的制备工艺条件进行了优化。结果表明:采用乙醇-碱溶液处理方法制备荞麦颗粒状冷水可溶淀粉,反应温度对产物的溶解度影响显著;制备荞麦颗粒状冷水可溶淀粉的适宜条件为反应温度70℃、乙醇体积分数80%(v/v)、反应时间80min及碱液NaOH用量10.5g/100mL,在此条件下制备的荞麦颗粒状冷水可溶淀粉的溶解度可达到98.24%,同时也表明采用乙醇-碱溶液这一方法制备荞麦颗粒状冷水可溶淀粉是可行的。     

伸缩杆齿式荞麦脱粒装置研制与参数优化

针对荞麦机械化收获破碎率高、含杂率大、容易发生“绕辫子”而堵塞脱粒滚筒等问题,研制了一种伸缩杆齿式脱粒装置,利用纹杆滚筒和栅格凹板对作物的揉搓、梳刷作用实现脱粒,而与纹杆滚筒相配合的伸缩式杆齿,能够很好地将作物进行翻腾、向后推送,避免了秸秆缠绕,提高了脱粒效果。将该脱粒装置安装于荞麦脱粒性能试验台,选取滚筒转速、脱粒间隙和喂入量作为试验因素建立了3因素正交试验,通过极差分析得到最佳工作参数组合为滚筒转速350 r/min、脱粒间隙10 mm、喂入量1.0 kg/s,该条件下,籽粒破碎率为3.42%、籽粒损失率为0.14%,满足荞麦机械化收获指标,为伸缩杆齿式脱粒装置的应用和荞麦联合收获机的研发提供理论依据。     

基于改进DeepLabV3+的荞麦苗期无人机遥感

针对DeepLabV3+语义分割模型计算复杂度高、内存消耗大、难以在计算力有限的移动平台上部署等问题,提出一种改进的轻量化DeepLabV3+深度学习语义分割算法,用于实现无人机荞麦苗期图像的分割与识别。该算法采用RepVGG（Re-parameterization visual geometry group）与MobileViT（Mobile vision transformer）模块融合的方式建立主干网络实现特征提取;同时,在RepVGG网络结构中引入SENet（Squeeze-and-excitation networks）注意力机制,通过利用通道间的相关性,捕获更多的全局语义信息,保证荞麦分割的性能。实验结果表明,与FCN（Fully convolutional networks）、PSPNet（Pyramid scene parsing network）、DenseASPP（Dense atrous spatial pyramid pooling）、DeepLabV3、DeepLabV3+模型相比,本文提出的改进算法在较大程度上降低了模型参数规模,更适合在移动端部署,自建荞麦苗期分割数据集上的语义分割平均像素准确率（Mean pixel accuracy,mPA）和平均交并比（Mean intersection over union,mIoU）分别为97.02%和91.45%,总体参数量、浮点运算次数（Floating-point operations,FLOPs）和推理速度分别为9.01×106、8.215×1010、37.83f/s,综合表现最优。在全尺寸图像分割中,训练模型对不同飞行高度的荞麦苗期分割的mPA和mIoU均能满足要求,也具有较好的分割能力和推理速度,该算法可为后期荞麦补种、施肥养护和长势监测等提供重要技术支持,进而促进小杂粮产业智能化发展。     

6P-400型荞麦脱皮机设计与试验

针对荞麦脱皮机脱皮率低、整仁率低等问题,设计了一种卧式滚筒荞麦脱皮装置。采用柔性脱皮元件,与滚筒间形成大间隙配合,来实现对荞麦籽粒的撞击、揉搓和挤压作用,完成脱皮过程。在对甜荞籽粒结构参数和破皮压力进行测试的基础上,分析了该装置的脱皮过程及机理。以转速和喂入量为试验因素,荞麦籽粒脱皮率、半仁率和整仁率为试验指标,完成单因素试验和正交试验。单因素试验表明：转速1 200～1 300 r/min时,脱皮率达到80%以上;喂入量0.09～0.11 kg/s时,半仁率和整仁率分别为45%和15%。运用Design-expert 8.0软件对正交试验进行数据处理和响应面分析,确定最优参数为转速1 200 r/min、喂入量0.09 kg/s。对最优参数重复3次验证试验,结果取平均值得到脱皮率82.5%、半仁率50.8%、整仁率16.3%,误差较小,模型预测可靠。     

贵州省威宁县荞麦产业发展分析与思考

文章分析了威宁县荞麦产业发展的现状,针对荞麦产业发展中存在土地流转不畅、发展资金不足、集约化与规模化生产经营程度低、栽培技术落后、专业性不强以及荞麦品种单一等问题,提出要更新农民的思想观念、促进土地流转、加大政府财政扶持力度、扩宽融资渠道、大力发展新型农民合作组织、加强荞麦产业园区和龙头企业建设、大力推广优良品种和新品种、拓宽销售渠道以及加强专业人才队伍建设等对策建议,仅供参考。